U kratkotrajnoj proizvodnji, teško je imenovati bolju tehnologiju od CNC obrade.Nudi dobro zaokruženu kombinaciju prednosti uključujući visoku propusnost, točnost i ponovljivost, širok izbor materijala i jednostavnost korištenja.Dok se gotovo svakim alatnim strojem može numerički upravljati, računalna numerička obrada se obično odnosi na višeosno glodanje i tokarenje.
Da biste saznali više o tome kako se CNC obrada koristi za prilagođenu strojnu obradu, proizvodnju male količine i izradu prototipova, engineering.com razgovarao je s Wayken Rapid Manufacturing, uslugom za proizvodnju prilagođenih prototipova sa sjedištem u Shenzhenu o materijalima, tehnologiji, primjeni i radu CNC alatnih strojeva .
Kad je riječ o materijalima, ako dolazi u limovima, pločama ili šipkama, velike su šanse da ih možete strojno obraditi.Među stotinama metalnih legura i plastičnih polimera koji se mogu strojno obraditi, aluminij i inženjerska plastika najčešći su za strojnu obradu prototipa.Plastični dijelovi dizajnirani za oblikovanje u masovnoj proizvodnji često se strojno obrađuju u fazi prototipa kako bi se izbjegli visoki troškovi i vrijeme izrade kalupa.
Pristup širokom rasponu materijala posebno je važan kod izrade prototipova.Budući da različiti materijali imaju različitu cijenu i različita mehanička i kemijska svojstva, možda bi bilo bolje izrezati prototip u jeftinijem materijalu od onoga što je planirano za konačni proizvod, ili drugačiji materijal može pomoći u optimizaciji čvrstoće, krutosti ili težine dijela u odnosu na njegov dizajn.U nekim slučajevima, alternativni materijal za prototip može omogućiti određeni postupak dorade ili može biti izdržljiviji od proizvodnog dijela kako bi se olakšalo testiranje.
Moguće je i suprotno, s jeftinim robnim materijalima koji zamjenjuju inženjerske smole i metalne legure visokih performansi kada se prototip koristi za jednostavne funkcionalne namjene kao što je provjera pristajanja ili konstrukcija modela.
Iako razvijena za obradu metala, plastika se može uspješno obraditi uz odgovarajuće znanje i opremu.I termoplasti i duroplasti mogu se obraditi i vrlo su isplativi u usporedbi s kalupima za kratkotrajno ubrizgavanje za prototipove dijelova.
U usporedbi s metalima, većina termoplasta poput PE, PP ili PS će se rastopiti ili izgorjeti ako se strojno obrađuje s posmacima i brzinama uobičajenim za obradu metala.Uobičajene su veće brzine rezača i manje posmake, a kritični su parametri alata za rezanje poput kuta nagiba.Kontrola topline u rezu je bitna, ali za razliku od metala rashladno sredstvo se obično ne raspršuje u rez radi hlađenja.Komprimirani zrak se može koristiti za čišćenje strugotine.
Termoplasti, posebno neispunjeni robni razredi, elastično se deformiraju kako se primjenjuje sila rezanja, što otežava postizanje visoke točnosti i održavanje malih tolerancija, posebno za fine karakteristike i detalje.Automobilska rasvjeta i leće posebno su teški.
S više od 20 godina iskustva s CNC obradom plastike, Wayken je specijaliziran za optičke prototipove kao što su automobilske leće, svjetlovodi i reflektori.Kod strojne obrade prozirne plastike kao što su polikarbonat i akril, postizanje visoke završne obrade tijekom strojne obrade može smanjiti ili eliminirati operacije obrade kao što su brušenje i poliranje.Mikro-fina obrada korištenjem dijamantne obrade u jednoj točki (SPDM) može pružiti točnost manju od 200 nm i poboljšati hrapavost površine manju od 10 nm.
Iako se rezni alati od tvrdog metala obično koriste za tvrđe materijale kao što je čelik, može biti teško pronaći pravu geometriju alata za rezanje aluminija u alatima od tvrdog metala.Zbog toga se često koriste rezni alati od brzoreznog čelika (HSS).
CNC obrada aluminija jedan je od najtipičnijih izbora materijala.U usporedbi s plastikom, aluminij se reže pri velikim posmacima i brzinama, a može se rezati na suho ili s rashladnim sredstvom.Važno je obratiti pažnju na kvalitetu aluminija kada ga pripremate za rezanje.Na primjer, stupnjevi 6000 vrlo su česti i sadrže magnezij i silicij.Ove legure pružaju vrhunsku obradivost u usporedbi s klasama 7000, na primjer, koje sadrže cink kao primarni sastojak legure i imaju veću čvrstoću i žilavost.
Također je važno obratiti pozornost na oznaku temperamenta aluminijskog osnovnog materijala.Ove oznake označavaju toplinsku obradu ili deformacijsko otvrdnjavanje, na primjer, kroz koje je materijal prošao i mogu utjecati na performanse tijekom strojne obrade i krajnje uporabe.
Petoosna CNC obrada skuplja je složenost od troosnih strojeva, ali su sve prisutniji u proizvodnoj industriji zbog nekoliko tehnoloških prednosti.Na primjer, rezanje dijela sa značajkama na obje strane može biti puno brže sa strojem s 5 osi, budući da se dio može učvrstiti na takav način da vreteno može doseći obje strane u istoj radnji, dok sa strojem s 3 osi , dio bi zahtijevao dvije ili više postavki.Strojevi s 5 osi također mogu proizvesti složene geometrije i finu završnu obradu površine za preciznu obradu jer se kut alata može uskladiti s oblikom dijela.
Osim glodalica, tokarilica i tokarskih centara, EDM strojevi i drugi alati mogu biti CNC upravljani.Na primjer, uobičajeni su CNC centri za glodanje i tokarenje, kao i EDM sa žicom i utopom.Za pružatelja proizvodnih usluga, fleksibilna konfiguracija alatnog stroja i postupci strojne obrade mogu povećati učinkovitost i smanjiti troškove strojne obrade.Fleksibilnost je jedna od glavnih prednosti 5-osnog obradnog centra, a u kombinaciji s visokom nabavnom cijenom strojeva, trgovina je visoko poticajna da nastavi raditi 24/7 ako je moguće.
Precizna strojna obrada odnosi se na operacije strojne obrade koje daju tolerancije unutar ±0,05 mm, što je široko primjenjivo u automobilskoj industriji, proizvodnji medicinskih uređaja i zrakoplovnih dijelova.
Tipična primjena mikrofine obrade je dijamantna obrada u jednoj točki (SPDM ili SPDT).Glavna prednost dijamantne obrade je za prilagođene strojne dijelove sa strogim zahtjevima za obradu: točnost oblika manja od 200 nm kao i poboljšanje hrapavosti površine manje od 10 nm.U proizvodnji optičkih prototipova kao što su dijelovi od prozirne plastike ili reflektirajućih metala, završna obrada površine u kalupima je važno razmatranje.Dijamantna strojna obrada jedan je od načina za proizvodnju visokoprecizne površine visoke završne obrade tijekom strojne obrade, posebno za PMMA, PC i aluminijske legure.Dobavljači koji su specijalizirani za strojnu obradu optičkih komponenti od plastike su visoko specijalizirani, ali nude uslugu koja može dramatično smanjiti troškove u usporedbi s kratkoročnim ili prototipnim kalupima.
Naravno, CNC obrada naširoko se koristi u svim proizvodnim industrijama za proizvodnju metalnih i plastičnih dijelova i alata za krajnju upotrebu.Međutim, u masovnoj proizvodnji, drugi procesi kao što su tehnike kalupljenja, lijevanja ili utiskivanja često su brži i jeftiniji od strojne obrade, nakon što se početni troškovi kalupa i alata amortiziraju na velikom broju dijelova.
CNC strojna obrada preferirani je postupak za proizvodnju prototipova u metalima i plastici zbog brzog vremena obrade u usporedbi s procesima poput 3D ispisa, lijevanja, kalupljenja ili tehnika izrade, koji zahtijevaju kalupe, matrice i druge dodatne korake.
Zagovornici 3D ispisa često hvale ovu agilnost 'pritisnim gumbom' pretvaranja digitalne CAD datoteke u dio kao ključnu prednost 3D ispisa.Međutim, u mnogim slučajevima, CNC je također bolji od 3D ispisa.
Može potrajati nekoliko sati da se dovrši svaki volumen izrade 3D tiskanih dijelova, dok CNC obrada traje nekoliko minuta.
3D ispis izgrađuje dijelove u slojevima, što može rezultirati anizotropnom čvrstoćom u dijelu, u usporedbi sa strojno obrađenim dijelom izrađenim od jednog komada materijala.
Uži raspon materijala dostupnih za 3D ispis može ograničiti funkcionalnost tiskanog prototipa, dok strojno obrađeni prototip može biti izrađen od istog materijala kao i završni dio.CNC strojno obrađeni prototipovi mogu se koristiti za materijale za konačnu upotrebu kako bi zadovoljili funkcionalnu provjeru i inženjersku provjeru prototipova.
3D tiskane značajke kao što su provrti, navojne rupe, spojne površine i površinska obrada zahtijevaju naknadnu obradu, obično putem strojne obrade.
Dok 3D ispis pruža prednosti kao tehnologija proizvodnje, današnji CNC alatni strojevi pružaju mnoge od istih prednosti bez određenih nedostataka.
Brzi CNC strojevi mogu se koristiti kontinuirano, 24 sata dnevno.To čini CNC obradu ekonomičnom za kratke serije proizvodnih dijelova koji zahtijevaju širok raspon operacija.
Kako biste saznali više o CNC strojnoj obradi za prototipove i kratkotrajnu proizvodnju, obratite se tvrtki Wayken ili zatražite ponudu putem njihove web stranice.
Autorska prava © 2019 engineering.com, Inc. Sva prava pridržana.Registracija ili korištenje ove stranice znači prihvaćanje naših Pravila o privatnosti.
Vrijeme objave: 30. studenog 2019